import java.util.StringJoiner;

public class Array<E> {
    private E data[];
    private int size;

    public Array(int capacity) {
        this.data = (E[]) new Object[capacity];
        this.size = 0;
    }

    public Array() {
        this.data = (E[]) new Object[10];
    }

    /**
     * 向数组指定下标插入元素
     *
     * @param index
     * @param e
     */
    public void add(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Add failed, Required index >= 0 and index <= size.");
        }
        if (size == data.length)
            resize(2 * data.length);
        for (int i = size; i > index; i--) {
            data[i] = data[i - 1];
        }
        data[index] = e;
        size++;
    }

    private void resize(int newCapacity) {
        E[] newData = (E[]) new Object[newCapacity];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            newData[i] = data[i];
        }
        data = newData;
    }

    /**
     * 向数组头部插入元素
     *
     * @param e
     */
    public void addFirst(E e) {
        add(0, e);
    }

    /**
     * 向数组末尾插入元素
     *
     * @param e
     */
    public void addLast(E e) {
        add(size, e);
    }

    /**
     * 判断元素是否存在
     *
     * @param e
     * @return
     */
    public boolean contains(E e) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (data[i].equals(e)) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * 查询元素的索引，如果没找到则返回-1
     *
     * @param e
     * @return
     */
    public int find(int e) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (data[i].equals(e)) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 根据下标获取元素
     *
     * @param index
     * @return
     */
    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Get failed, Required index >= 0 and index <= size.");
        }
        return data[index];
    }

    /**
     * 获取数组容量
     *
     * @return
     */
    public int getCapacity() {
        return data.length;
    }

    /**
     * 获取数组中元素个数
     *
     * @return
     */
    public int getSize() {
        return size;
    }

    /**
     * 获取数组中的最后一个元素
     *
     * @return
     */
    public E getLast() {
        return get(size - 1);
    }

    /**
     * 获取数组中的第一个元素
     *
     * @return
     */
    public E getFirst() {
        return get(0);
    }

    /**
     * 判断数组是否为空
     *
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * 根据数组下标删除元素，返回删除的元素
     *
     * @param index
     * @return
     */
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Remove failed, Required index >= 0 and index < size.");
        }
        E res = data[index];
        for (int i = index + 1; i < size; i++) {
            data[i - 1] = data[i];
        }
        size--;
        data[size] = null;
        //自动缩容
        if (size <= data.length / 4 && data.length / 2 != 0) {
            resize(data.length / 2);
        }
        return res;
    }

    /**
     * 从数组中删除元素e
     *
     * @param e
     * @return
     */
    public void removeElement(int e) {
        int index = find(e);
        if (index != -1) {
            remove(index);
        }
    }

    /**
     * 删除所有元素
     */
    public void removeAll() {
        size = 0;
    }

    /**
     * 从数组中删除第一个元素，并返回被删除的元素
     *
     * @return
     */
    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }

    /**
     * 从数组中删除最后一个元素，并返回被删除的元素
     *
     * @return
     */
    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }

    /**
     * 修改数组中指定下标的元素
     *
     * @param index
     * @param e
     */
    public void set(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Set failed, Required index >= 0 and index <= size.");
        }
        data[index] = e;
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append(String.format("Array:size=%d, capacity=%d\n", size, data.length));
        res.append("[");
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            res.append(i);
            if (i != size - 1) {
                res.append(", ");
            }
        }
        res.append("]");
        return res.toString();
    }
}
